衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的自動(dòng)衛(wèi)星通信天線產(chǎn)品中，大都采用根據(jù)本站經(jīng)瑋度和目標(biāo)衛(wèi)星軌道位置，通過軟件自動(dòng)計(jì)算的方法獲得極化角度的理論數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)根據(jù)理論值驅(qū)動(dòng)極化機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到指定位置，有些產(chǎn)品可能根據(jù)橫滾角度對(duì)極化理論角度進(jìn)行修正，但都屬于開環(huán)跟蹤的方法。
[0003]極化閉環(huán)技術(shù)是為了提高衛(wèi)星地球站的發(fā)射的極化隔離度，為的是不對(duì)工作在另一個(gè)極化轉(zhuǎn)發(fā)器上的用戶信號(hào)形成干擾，這是衛(wèi)星公司最為關(guān)心的事情，如果發(fā)射極化隔離度未調(diào)好，將會(huì)直接影響工作在相同頻率上的另一個(gè)極化轉(zhuǎn)發(fā)器上的用戶，嚴(yán)重是它將不能工作。對(duì)于固定站，只需調(diào)整一次，不會(huì)產(chǎn)生這種干擾，而對(duì)于機(jī)動(dòng)站型(便攜站、車載站、船載站、機(jī)載站等)來說，會(huì)經(jīng)常變換工作地點(diǎn)，需要每次都把極化角度要調(diào)整好，但人工調(diào)整費(fèi)時(shí)、麻煩，也需要衛(wèi)星公司配合。由于現(xiàn)在的工業(yè)加工水平已經(jīng)足夠好，OMT (Orth-Mode Transducer，正交模親合器或叫雙工器)的收發(fā)兩個(gè)端口的正交性已經(jīng)很容易保證，所以把接收的極化隔離度調(diào)好了發(fā)射也就調(diào)好了。
[0004]而目前缺乏一種與俯仰跟蹤方式原理相同的極化跟蹤原理，來實(shí)現(xiàn)極化的先角度閉環(huán)，后信號(hào)閉環(huán)的跟蹤，并降低反極化信號(hào)的雙向干擾問題，提高通信質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由于目前市場(chǎng)上的自動(dòng)衛(wèi)星通信天線產(chǎn)品通信質(zhì)量差，且存在反極化信號(hào)的雙向干擾的問題，本發(fā)明提出一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法和裝置。
[0006]第一方面，本發(fā)明提出一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法，包括:
[0007]S101、對(duì)衛(wèi)星天線的俯仰角、方位角和極化角進(jìn)行角度閉環(huán)，分別將所述俯仰角、所述方位角和所述極化角調(diào)整至第一預(yù)設(shè)角、第二預(yù)設(shè)角和第三預(yù)設(shè)角；
[0008]S102、根據(jù)信標(biāo)頻率對(duì)衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)進(jìn)行極化步進(jìn)跟蹤，并根據(jù)調(diào)整后的俯仰角、方位角和極化角將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)；
[0009]S103、根據(jù)直流電平信號(hào)的變化，調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
[0010]優(yōu)選地，步驟S101包括:
[0011]當(dāng)前極化角與所述第三預(yù)設(shè)角的相差角度小于10度。
[0012]優(yōu)選地，步驟S102包括:
[0013]圓極化信標(biāo)衛(wèi)星采用轉(zhuǎn)發(fā)器的制定信號(hào)將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，非圓極化信標(biāo)衛(wèi)星采用信標(biāo)將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，步驟S103包括:
[0015]根據(jù)步進(jìn)跟蹤原理和步進(jìn)前后直流電平信號(hào)的變化，確定衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
[0016]優(yōu)選地，步驟S103包括:
[0017]根據(jù)加電時(shí)間確定直流電平信號(hào)的大小變化，并根據(jù)所述直流電平信號(hào)的大小變化調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)角度；同時(shí)根據(jù)直流電機(jī)的正負(fù)極調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向。
[0018]第二方面，本發(fā)明還提出一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤裝置，其特征在于，包括:
[0019]角度調(diào)整模塊，用于對(duì)衛(wèi)星天線的俯仰角、方位角和極化角進(jìn)行角度閉環(huán)，分別將所述俯仰角、所述方位角和所述極化角調(diào)整至第一預(yù)設(shè)角、第二預(yù)設(shè)角和第三預(yù)設(shè)角；
[0020]極化步進(jìn)跟蹤模塊，用于根據(jù)信標(biāo)頻率對(duì)衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)進(jìn)行極化步進(jìn)跟蹤，并根據(jù)調(diào)整后的俯仰角、方位角和極化角將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)；
[0021]天線調(diào)整模塊，用于根據(jù)直流電平信號(hào)的變化，調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
[0022]優(yōu)選地，所述角度調(diào)整模塊的當(dāng)前極化角與所述第三預(yù)設(shè)角的相差角度小于10度。
[0023]優(yōu)選地，所述極化步進(jìn)跟蹤模塊采用轉(zhuǎn)發(fā)器的制定信號(hào)將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，或采用信標(biāo)將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)。
[0024]優(yōu)選地，所述天線調(diào)整模塊用于根據(jù)步進(jìn)跟蹤原理和步進(jìn)前后直流電平信號(hào)的變化，確定衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
[0025]優(yōu)選地，所述天線調(diào)整模塊用于根據(jù)加電時(shí)間確定直流電平信號(hào)的大小變化，并根據(jù)所述直流電平信號(hào)的大小變化調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)角度；同時(shí)根據(jù)直流電機(jī)的正負(fù)極調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向。
[0026]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用與俯仰跟蹤方式原理相同的極化跟蹤原理，來實(shí)現(xiàn)極化的先角度閉環(huán)，后信號(hào)閉環(huán)的跟蹤，同時(shí)降低了反極化信號(hào)的雙向干擾問題，并提高了通信質(zhì)量。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法的流程示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種衛(wèi)星天線極化閉環(huán)跟蹤方法的流程示意圖，包括:
[0032]S101、對(duì)衛(wèi)星天線的俯仰角、方位角和極化角進(jìn)行角度閉環(huán)，分別將所述俯仰角、所述方位角和所述極化角調(diào)整至第一預(yù)設(shè)角、第二預(yù)設(shè)角和第三預(yù)設(shè)角；
[0033]S102、根據(jù)信標(biāo)頻率對(duì)衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)進(jìn)行極化步進(jìn)跟蹤，并根據(jù)調(diào)整后的俯仰角、方位角和極化角將所述信標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)；
[0034]S103、根據(jù)直流電平信號(hào)的變化，調(diào)整衛(wèi)星天線的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
[0035]衛(wèi)星天線俯仰軸的跟蹤原理是首先根據(jù)理論計(jì)算俯仰角、方位角和極化角，將俯仰角調(diào)整到理論俯仰角，并檢測(cè)是否到位，這是角度閉環(huán)，然后在步進(jìn)微調(diào)的過程中利用來自信標(biāo)機(jī)的信標(biāo)信號(hào)電平進(jìn)行信號(hào)閉環(huán)調(diào)整，將信標(biāo)電平調(diào)整到最大值，這是信號(hào)閉環(huán)。在極化角調(diào)整中也可以采用這種工作原理，首先根據(jù)理論計(jì)算，將極化調(diào)整到理論極化角，并檢測(cè)是否到位，這是角度閉環(huán)，然后再進(jìn)行信號(hào)閉環(huán)。
[0036]因?yàn)榈厍蚴菆A的，所以同步衛(wèi)星的軌道也是圓的，而衛(wèi)星和地面站天線所處位置(經(jīng)度)一般不重疊，這就造成了衛(wèi)星收發(fā)的電磁波信號(hào)的電場(chǎng)與地球站收發(fā)的電磁波信號(hào)的電場(chǎng)方向不在一個(gè)水平面上，這將會(huì)造成信號(hào)強(qiáng)度的損失和通信的干擾，所以要把這兩個(gè)電場(chǎng)統(tǒng)一在一個(gè)平面內(nèi)，而衛(wèi)星已經(jīng)上天，且服務(wù)與大眾(很多地球站都用同一個(gè)衛(wèi)星)，所以只能調(diào)整地球站的衛(wèi)星天線的極化角度，最終的目的是把衛(wèi)星和地球站統(tǒng)一在一個(gè)三維的坐標(biāo)系內(nèi)。
[0037]其中，步進(jìn)是一步一步逼近最佳位置的方法，通常叫作步進(jìn)微調(diào)或叫步進(jìn)跟蹤，表示天線朝某一方向一步一步的走，走一步判斷一下信號(hào)是否變大了，如果大了就繼續(xù)朝這個(gè)方向走，反之則應(yīng)該向相反的方向走。信標(biāo)機(jī)可以看作是一個(gè)傳感器，它的功能是將信標(biāo)(高頻信號(hào))轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，當(dāng)俯仰角、方位角和極化角越準(zhǔn)確時(shí)，信標(biāo)機(jī)接收到的高頻信號(hào)就越強(qiáng)，給出的直流電平信號(hào)就越大。
[0038]本實(shí)施例采用與俯仰跟蹤方式原理相同的極化跟蹤原理，來實(shí)現(xiàn)極化的先角度閉環(huán)，后信號(hào)閉環(huán)的跟蹤，同時(shí)降低了反極化信號(hào)的雙向干擾問題，并提高了通信質(zhì)量。
[0039]作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，步驟S101包括:
[0040]當(dāng)前極化角與所述第三預(yù)設(shè)角的相差角度小于10度。
[0041]極化調(diào)整有個(gè)特點(diǎn)，即當(dāng)前極化角度與最佳極化角度相差較小時(shí)(如10°以內(nèi))，極化角度的較小變換對(duì)信標(biāo)接收機(jī)當(dāng)前接收到的主用極化信標(biāo)頻率的電平變化貢獻(xiàn)非常微小，但對(duì)于極化隔